550кВ однофазний чашеподібний ізолятор

Однофазний чашеподібний ізолятор на 550 кВ є ключовою ізоляційною компонентою у газозаповненому металевому закритому комутаційному пристрої (GIS), і його проектування повинно відповідати вимогам рівномірності електричного поля, механічної міцності та екологічної безпеки при високих напругах. Нижче наведено всебічний технічний аналіз на основі найновіших досліджень:
1、 Оптимізація проекту та покращення продуктивності
Геометрична оптимізація
Застосування контурного проекту "товстий з обох боків і тонкий посередині" зменшує максимальну напруженість електричного поля вздовж увігнутої поверхні на 25,4%, а деформацію — на 29,9%
Оптимізація змінних товщини (H ₁, H ₂ тощо) та контурних змінних (C ₁ ₂, C ₁ ∝ тощо) за допомогою генетичного алгоритму для балансування електричної та механічної продуктивності
Застосування матеріалів з градієнтом диелектрики
Впровадження області з високою диелектричною сталою біля заземлюючого фланця (наприклад, епоксидна смола з титановим діоксидом) значно покращує дисторсію електричного поля та зменшує використання газу SF6 на 15%
Комбінація 3D-друку з технологією лиття дозволяє досягти неоднорідної структури диелектрики, що збільшує напругу пробою на 13,8%
2、 Ключові параметри та експериментальне підтвердження
Електрична продуктивність
Напруга стійкості до промислової частоти 230 кВ, напруга стійкості до ударів блискавки 550 кВ, ємність локального розряду ≤ 5 пК
Після оптимізації напруга пробою ізолятора збільшується на 13,6% порівняно зі стандартною конструкцією, і може бути збільшена ще на 6,7% у присутності металевих чужорідних об'єктів
Механічна продуктивність
Максимальна деформація зменшується до 0,45 мм, а напруженість на границі нижча за межу матеріалу (70 МПа)
Підтвердження надійності конструкції за допомогою тесту на водяний тиск (1,5 рази від номінального тиску)
3、 Технологія виробництва та екологічність
Прогресивні технології
Використання оксиду алюмінію/фоточутливої смоли для 3D-друку області з низькою диелектричною сталою (ε=3,98-4,20), вакуумне лиття області з високою диелектричною сталою (ε=11,32-14,58), відсутність дизайнів з алюмінієвими кільцями спрощує конструкцію, зменшуючи ризик витоку газу SF6
Екологічні переваги
Використання епоксидних композитних матеріалів зменшилося на 6,1%, а використання газу SF6 — на 15%
4、 Типові сценарії застосування
Передача електроенергії з ультрависокою напругою: наприклад, обладнання GIS на 550 кВ, придатне для компактних підстанцій або високогірних середовищ
Система GIL: Оптимізовані чашеподібні ізолятори можуть зменшити максимальну напруженість електричного поля в газових зонах на 13,6%, покращуючи надійність роботи системи GIL

Примітка: Доступне персоналізоване виготовлення за малюнками